Über die IGF

Forschungsvereinigungen müssen für die Antragstellung im Rahmen der IGF autorisiert sein. Noch nicht autorisierte Forschungsvereinigungen können einen Antrag auf Autorisierung im Förderprogramm Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) stellen, wenn die Kriterien gemäß der Anlage Förderrichtline erfüllt sind.

Die Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) ist ein europaweit einzigartiges, themenoffenes und vorwettbewerbliches Förderprogramm des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWE), das kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) einen einfachen Zugang zu praxisorientierter Forschung ermöglicht.

Eine Kurzdarstellung veranschaulicht den Prozess von der Idee bis zur Veröffentlichung des Forschungsergebnisses.

Hier finden Sie eine Übersicht aller IGF-Forschungsvereinigungen.

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Mit den Mitteln der IGF werden im transnationalen Netzwerk CORNET auch Projekte gemeinsam mit internationalen Kooperationspartnern durchgeführt ...

Geförderte Projekte

Im Rahmen des IGF-Kongresses wurde das IGF-Projekt des Jahres 2025 gewählt. Unter 23 Einreichungen hat der Wissenschaftliche Rat der IGF drei Finalisten nominiert. Das Gewinner-Team wurde durch das Publikum gewählt.

Ein kleiner Ausschnitt der bisher rund 12000 geförderten Projekte bietet einen Einblick in die Vielfalt der Forschungsthemen.

Die Projektdatenbank der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) umfasst rund 12000 abgeschlossene und laufende IGF-Vorhaben seit dem Jahr 1995 und wird regelmäßig aktualisiert.

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Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Die Projektdatenbank der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) umfasst rund 12000 abgeschlossene und laufende IGF-Vorhaben seit dem Jahr 1995 und wird regelmäßig aktualisiert.

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Buckelschweißen von Aluminiumlegierungen mittels Kondensatorentladungsschweißen mit veränderlicher Kraft und kraftgesteuertem Auslösen der Entladung

Laufzeit:01.01.2018 - 31.12.2019
Vorhaben-Nr. 19899 N

Forschungsvereinigung:

Forschungsvereinigung Schweißen und verwandte Verfahren e.V. des DVS
Aachener Straße 172
D-40223 Düsseldorf
Tel.: +49 211 1591-0

Forschungseinrichtung:

  • Technische Universität Dresden Institut für Fertigungstechnik Professur für Fügetechnik und Montage

Vorhabenbeschreibung:

Logo Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Ziel des Vorhabens ist das Erarbeiten einer Strategie zum KE-Buckelschweißen von Aluminiumwerkstoffen. Dazu sind zwei bisher noch nicht systematisch untersuchte Annahmen zu erforschen: die werkstoff- und prozessgerechte Buckelgeometrie und die sinnvolle Koordination elektrischer und mechanischer Parameterverläufe.

Das KE-Schweißen wird bisher nicht zum Buckelschweißen von Aluminiumbauteilen eingesetzt, bietet aber sehr hohes Anwendungspotenzial! Der Prozess ist gekennzeichnet durch reproduzierbare Ergebnisse, sehr geringen Wärmeeintrag, hohe Maßhaltigkeit der Bauteile, geringe Entfestigung der Fügezone und geringen Elektrodenverschleiß. Die Belastung des Stromnetzes ist gering.

Die Ursachen dafür, dass das KE-Schweißen bisher nicht zum Buckelschweißen von Aluminiumbauteilen eingesetzt wird, sind im Werkstoff und im Prozessablauf zu suchen. Aluminiumlegierungen weisen im Vergleich zu Stahl eine ca. 4-fache elektrische Leitfähigkeit und ca. 50 % der Festigkeit auf. Sie entfestigen bei Erwärmung innerhalb eines kleinen Temperaturbereichs. Daraus ergeben sich widersprüchliche Anforderungen an den Prozess, die bisher weder technisch gelöst noch systematisch untersucht wurden: hohe Elektrodenkraft (hohe Schweißstromstärke), niedrige Elektrodenkraft (geringe Werkstofffestigkeit), stabile Ausführung der Werkzeugträger (große Masse) und sehr schnelles Nachsetzen der Elektroden (geringe Masse).

Die Herstellung und der Betrieb von KE-Schweißanlagen sind mittelständisch geprägt. Nahezu alle Anlagenhersteller sind KMUs. Im projektbegleitenden Ausschuss sind neben Anwendern fast alle deutschen Hersteller von KE-Schweißanlagen vertreten, die die Ergebnisse des Projektes unmittelbar nutzen können. Daraus ergibt sich eine direkte Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit kleiner und mittelständischer Unternehmen. Die Erkenntnisse aus diesem Projekt dienen ebenso zur Ergänzung von DVS-Merkblättern.

Ergebniszusammenfassung:

Im Rahmen des Projektes konnten Empfehlungen für die Gestaltung von Schweißbuckel zum KE-Buckelschweißen von Aluminium erarbeitet werden:

Für Massivbuckel:

- Stumpfe Buckelwinkel sind spitzen vorzuziehen, um eine unzulässige Verformung zu vermeiden.

- Geringe Breiten der Aufstandsfläche (z.B. bei Ringbuckeln die Ringbreite) ist einer größeren vorzuziehen, um das Entweichen des Metalldampfs aus der Verbindungsebene zu erleichtern.

- Segmentbuckel sind vollständigen Ringbuckel vorzuziehen, um die beobachtete Stützwirkung von Langbuckeln auszunutzen. Außerdem verbessert die Verwendung von Segmentbuckel das Verhältnis zwischen Fügefläche und Elektrodenkontaktfläche, was zu einem geringeren Elektrodenverschleiß führt.

Für geprägte Buckel:

- Steile Buckel sind stumpfen vorzuziehen, da diese eine höhere Steifigkeit aufweisen und einer Verformung beim Schweißkraftaufbau entgegenwirken.

Hochgeschwindigkeitsaufnahmen im Vergleich mit den gemessenen Parametern zeigen eine zweite Spritzerphase (mikroskopisch) bei Schweißversuchen, bei denen eine gute Verbindung (Kopfzugkraft ≥ 2 kN) erzeugt wurde. Dies ist eine Bestätigung des neu erarbeiteten Prozessverständnisses zum KE-Schweißen.

Die weitere Parameterauswertung zeigt, dass für die ausreichende Aktivierung und damit eine gute Verbindungsbildung ein Kraftabfall notwendig ist. Eine gute lin. Korrelation zwischen Kraftabfall (bezogen auf die Schweißkraft) ist bei gleicher Ladeenergie erkennbar.

Aus den Erkenntnissen ergibt sich die Empfehlung, Kraftregelungen so zu entwickeln, dass innerhalb der kurzen Schweißzeit (<15ms) ein bestimmter Kraftabfall zugelassen wird, jedoch eine Überschreitung eines Grenzwertes verhindert wird.

Das Zünden der Schweißung im Kraftanstieg zeigte ein Absinken der Spritzerneigung und des Elektrodenverschleißes, bei etwas geringerer Anbindungsfläche der Verbindung.